[發明專利]一種噴砂處理以提高鍍鋅鋼構件抗大氣腐蝕性能的方法

在審

• 申請號: 202111371722.4
• 申請日: 2021-11-18
• 公開（公告）號: CN114055347A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 董澤才;張健;李樂民;張士兵;李友明;劉昌帥;張波;湯文明
• 申請（專利權）人: 國網安徽省電力有限公司銅陵供電公司;安徽新力電業科技咨詢有限責任公司;合肥工業大學
• 主分類號: B24C1/10
• 分類號: B24C1/10;B24C3/06;B24C11/00
• 代理公司: 宿遷市永泰睿博知識產權代理事務所(普通合伙) 32264
• 代理人: 劉海莉

本發明公開了一種噴砂處理以提高鍍鋅鋼構件抗大氣腐蝕性能的方法，采用手持噴砂機對鍍鋅鋼構件進行噴砂處理，噴砂為粒度100?400目的陶瓷砂粒，噴砂強度為1?5Kgf/cm²(0.1?0.5MPa)，噴射傾角為30?70°，噴射距離為120?200mm，噴砂時間為1?10min。經噴砂處理的鍍鋅層更加致密，同時，在其內部誘發壓應力，提高抗大氣腐蝕性能。相較于未處理的鍍鋅鋼板，噴砂處理5min的鍍鋅鋼板的腐蝕電流降低47.2％，周浸腐蝕28天后的腐蝕失重降低42.1％，可用于顯著提高工業污染區高壓輸電線路鐵塔構件的抗大氣腐蝕性能。

技術領域

本發明屬于材料腐蝕與防護技術領域，涉及一種噴砂處理以提高鍍鋅鋼構件抗大氣腐蝕性能的方法，具體地說是一種采用適當的手持噴砂方式以提高鍍鋅鋼構件抗大氣腐蝕性能的方法。

背景技術

高壓輸電線路鐵塔為高聳構筑物，是架空輸變電線路的主要支撐結構，一般分為鋼管塔和桁架塔，后者主要由角鋼、連接鋼板通過螺栓連接而成，也有一些是焊接部件。我國輸電鐵塔常用鋼材為Q235和Q345，設計以材料屈服強度為標準，結構應力小于設計強度時結構安全，但因構件銹蝕導致應力達到材料屈服強度時，構件可能發生屈服，鐵塔處于不安全狀態。因此，為了防止鋼部件腐蝕，一般均采用熱鍍鋅進行保護，以減緩鐵塔構件的大氣腐蝕，延長其使用壽命。該工藝成本低，效果好。然而，我國南方氣候濕潤，其中的工業污染區環境以煙氣、粉塵、SO₂、NO₂為主要負荷，服務于工業污染區的鐵塔構件即便采用熱浸鋅防護，大氣腐蝕依然嚴重，對電網安全運行造成不利影響。輸電鐵塔構件服役一段時間后，要么更換，要么涂裝防銹涂料，大大增加了高壓輸變電線路的運行與維護成本。

傳統熱鍍鋅層并非完全致密，內含很多小的孔隙，高壓輸電線路鐵塔中的鍍鋅鋼構件在服役過程中，承受外加拉應力，易在鍍鋅層中誘發拉應力集中，與電化學腐蝕過程疊加，產生顯著的應力腐蝕效應，加劇大氣腐蝕。向純鋅中添加Al、Mg、Si、稀土(Re)等可在一定程度上改善鍍鋅層的耐蝕性能，近年的研究表明，Zn-Al-Mg-Re合金鍍鋅層的腐蝕產物堆積成致密的鈍化膜，封閉了涂層上微孔，防腐壽命為熱浸鍍鋅層的1-8倍，但無疑較大程度上增加了工藝成本。

噴砂處理，借助于壓縮空氣的推動作用，形成高速運動的沙粒流不斷噴向金屬零件表面，對其表層實施冷擠壓，使表層產生殘余壓應力。噴砂處理不僅可提高鍍鋅層的致密度，更重要的是，在鍍鋅鋼板的鍍鋅層中誘發殘余壓應力，可減小或消除服役鍍鋅鋼構件中的拉應力集中，避免應力腐蝕的發生，從而使鍍鋅鋼構件的抗大氣腐蝕性能得到大幅提高。本發明專利對高壓輸電線路鐵塔上普遍使用的熱鍍鋅鋼板進行適當強度的噴砂處理，一方面，封閉鍍鋅層表面孔隙，形成致密的鍍鋅層結構，更重要的是，在熱鍍鋅層內引入壓應力，避免應力腐蝕的發生，顯著提高鍍鋅鋼板的抗大氣腐蝕性能，提高高壓輸電線路鐵塔構件的服役壽命。該方法簡單易行，且成本低廉，為本發明專利獨創，國內外未見公布。

發明內容

本發明旨在提供一種噴砂處理以提高鍍鋅鋼構件抗大氣腐蝕性能的方法，所要解決的技術問題是采用合理的噴砂工藝，封閉構件鍍鋅層內孔隙，在鍍鋅層內誘發殘余壓應力，提高鍍鋅鋼構件抗大氣腐蝕性能。

一種噴砂處理以提高鍍鋅鋼構件抗大氣腐蝕性能的方法，其特征在于：采用手持噴砂機對鍍鋅鋼構件進行噴砂處理，噴砂為粒度100-400目的陶瓷砂粒，噴砂強度為1-5Kgf/cm²(0.1-0.5MPa)，噴射傾角為30-70°，噴射距離為120-200mm，噴砂時間為1-10min。

進一步地，所述手持噴砂機型號為G-P600(氣動)開放式噴砂機。

進一步地，所述噴砂粒度為300目。

進一步地，所述噴砂處理采用的陶瓷砂粒是石英沙粒。

進一步地，所述噴砂強度為2Kgf/cm²。

進一步地，所述噴射傾角為50°。